ESGブログ・意見

1. はじめに

 現在、日本の2030年度の温室効果ガス削減目標を「2013年度から46%削減し、さらに50%の高みに向け挑戦を続けていく」という「脱炭素社会」の実現に向けて、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーの発電量を2030年までに約二倍に増加させる必要があるとされる。しかし再エネの最大の欠点である「不安定性」を乗り越えなければならない。そこで再エネの主力電源化を支える欠かせない技術として「長期電力貯蔵技術:Long-duration Energy Storage(LDES)」の導入が鍵となる。携帯機器や電気自動車などに使われている二次電池(リチウムイオン電池、ニッケル水素電池など)をはじめ、さまざまな種類が存在し、日本企業も優れた技術を誇っている。

本記事では、これらの多様な電力貯蔵技術の特徴や用途、バッテリーエネルギー貯蔵の優れた技術を持つ日本企業の実績、そして諸外国の事例を取り入れ解説する。

2. 電力貯蔵技術とは

 太陽光発電などの再生可能エネルギーは、天候に左右されるという弱点があり、電力系統において蓄えることのできるエネルギーの量と時間による制限を受ける。この課題を、LDESと呼ばれる8時間を超える放電時間を持つシステムの導入により、解決できる。さらに、太陽光発電などの自然エネルギーの活用と併用して連携することで、より省エネ効果を高めることができ、さらに高い効果を得ることが期待できる。

 つまり、再生可能エネルギーによる不安定な電力供給に対し、安定性と信頼性をもたらし、電力需要の変化により柔軟に対応できるシステムの構築に寄与する可能性があるということである。

 今までは主な使用用途として、コンビニエンスストアや事務所などの小型の店舗では産業用小型蓄電気、ビジネスの建物やオフィスビル、商業施設などの大型の建物などでは、大型・中型蓄電気が設置されている。これにより、災害時のバックアップ用電源として、電力を供給することが出来るだけでなく、平常時も電力をコントロールすることで、電力を適切な使用量に管理し、経済的な使用と省エネ化を図ることが出来る。今後、個別の施設に加え、地域の電力グリッド全体を支えることのできる大容量のメガワット級の電力貯蔵システムが求められる。

3. 多様な長期電力貯蔵技術

現在、主に使用されるのはリチウムイオン電池であるが、他にも有望とされている長期電力貯蔵技術として、リチウムを含めた七つの種類がある。

◇バッテリーエネルギー貯蔵(リチウムイオン電池など)

  リチウムイオンが正極と負極の間を往復している二次電池の電力貯蔵

◇水素エネルギー貯蔵

  余剰電力が発生した際に、水電解を行うことで水素を作り出し、水素として電力を貯蔵すること

◇揚水式貯蔵(PHS)

  発電所の上部と下部に大きな池(調整池)をつくり、昼間の電力需要の多いときは上の調整池から下の調整池に水を落として発電し、発電に使った水は下部の調整池に貯める  こと

◇液体空気エネルギー貯蔵(LAES)

  液化空気の形でエネルギーを貯蔵し、必要なときに電力として取り出す技術

◇圧縮空気エネルギー貯蔵(CAES)

      夜間電力を使って圧縮 空気を夜間に蓄えておき、昼間の電力需要の多いときに、この圧縮空気とともに石油や天然ガスを燃やしてガスタービン発電機を回して発電するもの

◇フライホイールエネルギー貯蔵(FES)

  電気が持つエネルギーを一時的に回転運動の物理的エネルギーに変換することで保存しておき、後ほど電気が必要な時に回転運動から発電によって電気を得るもの

◇熱エネルギー貯蔵(TES)

  熱エネルギー、あるいは氷や冷たい空気や水からのエネルギーの移動と貯蔵を可能にする技術

4. バッテリーエネルギー貯蔵の進展と課題

今回は、バッテリーエネルギー(蓄電池)システムに焦点を当てて、それらの種類と特徴を解説する。

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2021/12/1

LDESが世界を救う?再エネ支える「長期エネルギー貯蔵技術」

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2021/11/28

日本の自動車メーカー、 ゼロエミッション車へシフトできるか?

2035年までに主要市場でゼロエミッション車のみを販売するという国連の気候変動会議COP26で発表されたゼロ・エミッション車声明に、欧米中の自動車メーカーは出揃ったが、日本勢の自動車メーカーは署名しなかった。モビリティの脱炭素化を進めるためにゼロエミッション車への移行を加速するように設計された同声明には、33か国政府や各国の州、地域、都市に加え、11社の自動車メーカー、大口投資家など多様なステークホルダーが署名した。 署名に踏み切った11の自動車メーカーの中には米国大手のフォードやジェネラルモーターズ、欧 ...

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2021/10/29

COP26特集: 排出量取引の「市場メカニズム」が焦点に

1. はじめに 地球温暖化対策を話し合う「第26回国連気候変動枠組み条約締約国会議(COP26)」が2021年10月31~12日に英グラスゴーで開催される。 今回の会合では、2015年にパリで開催されたCOP21で196の締約国が採択した「パリ協定」の目標達成に向けての各国の気候変動政策の進捗状況や新たな取り組み、そして発展途上国の脱炭素化や気候変動への適応を支援する基金などが議論される。 COP26で特に注目される議論は、国際的な排出量取引制度の導入を可能とするパリ協定第6条の「市場メカニズム」のルール ...

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2021/9/27

サステナブル投資の7つの原則

ドイツ銀行の資産運用部門DWSグループと同社のサステナブル投資の元責任者との間で起きた論争は、ESG投資商品のグリーンウォッシュに対する懸念の高まりとともに、業界の注目を集めている。 DWSグループのサステナブル投資の元責任者であるデジレ・フィクスラー氏は、DWSが一部の投資商品についてサステナブル投資基準を誇張していたと主張した。その結果、ドイツの金融監督機関であるドイツ連邦金融監督庁(BaFin)は、DWSのマーケティング活動について調査を開始した。また、米国では、証券取引委員会(SEC)と米司法省が ...

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2021/9/20

「カーボンニュートラルLNG」、本当に可能なのか?

1. はじめに 2020年10月、第203回臨時国会の所信表明演説において、菅義偉内閣総理大臣は「2050年までに、温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする、すなわち2050年カーボンニュートラル、脱炭素社会の実現を目指す」ことを宣言した。 そんな中、温室効果ガスの最大の排出源であるエネルギー分野の脱炭素化が急務だ。政府は発電時に排出量を出さない再生可能エネルギーを「最優先」とする方針だが、安定供給の課題が残るため、再エネの次に排出量が少ないとされる天然ガスを燃料とするガス火力発電の役割が注目されている。 ...

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2021/8/15

IPCCの気候変動報告書、7つの重要な発見

国連の気候変動に関する政府間パネル(IPCC)は、気候変動に関する科学の最新報告書を発表した。IPCCは同報告書で「人間の影響が大気、海洋、陸地を温暖化させていることを疑う余地はない」とした。 今回発表された「第6次評価報告書」の一巻目は、過去8年間の最新科学を盛り込んでいる。気候がどの程度変化したか、将来的にどの程度変化するか、様々な地域におけるリスク、さらなる変化を抑えることが可能かどうかについて、最新の推定値を示した。 IPCCの科学者たちは、気候変動は「すべての地域および気候システム全体で観測され ...

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2021/8/10

「厳選!ESGファンド選びの5STEP」

 今注目を集めているESG投資。ESG投資は、持続可能な社会の実現に貢献する企業を応援する投資スタイルで、中長期的に安定的かつ市場平均を上回る投資収益を得られることが期待されています。実際、GSIAによる調査によると、世界の2020年のESG投資額は、35兆3千億ドル(日本円で約3880兆円)にのぼり、2年前に比べて15%も投資額が増加しているんです。日本は32%増の2兆8740億ドル(約320兆円)に到達しています。  そんな今人気のESGですが、個人投資家は、ESG投資を実践するためには何を重視するべ ...

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2021/7/26

【GSIA 2020】世界のサステナブル投資、過去4年間で55%増

全体的な世界像とその総額  グローバル・サステイナブル・インベストメント・アライアンス(GSIA)は、2020年初頭、5つの主要市場において、世界のサステナブル投資額は世界の運用資産総額の約3割に匹敵する35.3兆米ドルに達し、過去2年間(2018年~2020年)で15%、過去4年間(2016年~2020年)で55%増加したと最新調査報告書で発表しました(図1)。 図1 世界のサステナブル投資額の推移(2016-2018-2020年)(10億米ドル) (出所:GLOBAL SUSTAINABLE INVE ...

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「ESGウォッシュ」に騙されないための4つのポイント

「ESG投資信託」や「ソーシャル・インパクト・ファンド」など、金融機関が環境や社会に配慮した投資商品を販売するケースが増えてきている。それに伴い気候変動や社会的課題に挑戦している企業を対象にした投資信託やインデックスファンドなどが増えていることは心強いことだが、一方で、個人投資家にとってそれらのファンドが社会的に本当にポジティブな影響があるのか、それとも単なるマーケティング手法の一環でしかないのかの見極めが難しい場合がある。そうした中、ThinkESGでは「ESGウォッシュ」に騙されないための4つのポイン ...

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2021/5/20

ミャンマー・クーデター: 今、求められる日本企業の人権問題への対応

 新型コロナウイルスの社会的影響においてESGのSへの注目度が高まっている一方で、Sのテーマで特に重視されているのはビジネスの人権への配慮。中国の新疆区域でのウイグル族強制労働問題に加え、ミャンマーの国軍が起こしたクーデターの影響で人権侵害が深刻化する地域で経済活動を続ける日本企業の人権問題への対応が問われている。  ミャンマー・クーデターから3ヶ月。国家の全権を掌握したミャンマー軍によるNLD議員の暗殺、一般市民の殺害など現地の人権団体は、これまでに759人が犠牲になったとしていて、依然として緊迫する状 ...

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